JPS60190601A - タ−ビンロ−タ−の製造方法 - Google Patents
タ−ビンロ−タ−の製造方法Info
- Publication number
- JPS60190601A JPS60190601A JP4611984A JP4611984A JPS60190601A JP S60190601 A JPS60190601 A JP S60190601A JP 4611984 A JP4611984 A JP 4611984A JP 4611984 A JP4611984 A JP 4611984A JP S60190601 A JPS60190601 A JP S60190601A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- buffer plate
- metal
- brazing
- bearing support
- support shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/025—Fixing blade carrying members on shafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はターボ過給機等におけるタービンローターの製
造万を去に関するものである。
造万を去に関するものである。
近年ニューセラミックスの耐熱耐縫性及び耐熱合金に比
べて比ｉｎの小さいこと等の特１生からタービン翼車へ
のＦＤ用か注目されてきている。通常このようなタービ
ン翼車は軸か一体的に形成された状態でセラミック化さ
ねており、スラスト部及びコンプレッサ翼車を固定する
比較ＩＩ’づ低温側部分の’！’１ｉ１（ｊ ５＋’２
βＬで作ら、１１−両軸を途中で接合して儲受によって
中心に支承されるという構造になっている。
べて比ｉｎの小さいこと等の特１生からタービン翼車へ
のＦＤ用か注目されてきている。通常このようなタービ
ン翼車は軸か一体的に形成された状態でセラミック化さ
ねており、スラスト部及びコンプレッサ翼車を固定する
比較ＩＩ’づ低温側部分の’！’１ｉ１（ｊ ５＋’２
βＬで作ら、１１−両軸を途中で接合して儲受によって
中心に支承されるという構造になっている。
セラミックス製翼車の軸と金属軸との接合は通常ろう付
によりなされる。即ちＳｉ３Ｎ４．サイアロン。
によりなされる。即ちＳｉ３Ｎ４．サイアロン。
Ｚｒ０等セラミックスの接合すべき表面に物理蒸着法に
よすＴｉ −Ｍｏ −Ｃｕ層又はＺｒ −Ｃｒ −Ｃｕ
層等終的にろう材と反応し易くなるような金属化面を
順次形成しておき、該金属化面ｌどおいて金属軸を８Ｑ
Ｏ℃〜１１００℃に加熱してろう付するものである。
よすＴｉ −Ｍｏ −Ｃｕ層又はＺｒ −Ｃｒ −Ｃｕ
層等終的にろう材と反応し易くなるような金属化面を
順次形成しておき、該金属化面ｌどおいて金属軸を８Ｑ
Ｏ℃〜１１００℃に加熱してろう付するものである。
金属軸が炭素鋼であるとタービン翼車のセラミック軸と
は熱膨張係数が太き（異なるためその大きな膨張差によ
ってろう付接合近傍には相当の歪が浅存し、接合近傍の
耐久性を劣化させ、靭性のある金属部よりももろいセラ
ミック部に３いて破壊を誘起する。一方、タービンロー
ター軸は使用中１σ分十数万回転もの速度で回転するこ
とから、金属軸の特に軸受と摺動する部分は摩耗が激し
く。
は熱膨張係数が太き（異なるためその大きな膨張差によ
ってろう付接合近傍には相当の歪が浅存し、接合近傍の
耐久性を劣化させ、靭性のある金属部よりももろいセラ
ミック部に３いて破壊を誘起する。一方、タービンロー
ター軸は使用中１σ分十数万回転もの速度で回転するこ
とから、金属軸の特に軸受と摺動する部分は摩耗が激し
く。
摩耗により金属軸が減径して偏心し機械的衝撃を受け、
遂には折れるおそれかある。そこで金属軸には高強度高
便度相質を用いることが要求され、一般には調質した金
属に更に軸受と摺動すべき表面を硬化して使うことが考
えられるが、予め調質し表面硬化した金属軸をろう付す
る場合はろう付炉を通過する際に金属軸がなまる問題が
生じ、逆にろう付後に調質を行うとセラミックスが損傷
したり接合部に歪が生じる問題がある“。後者の問題を
解消するためにろう付後に処理温度の低い窒化のみで硬
化する方法もあるが１時間を要する割に硬化深さが浅く
、中心部は依然として鈍っているため、軸としての所要
強度をもたせるには軸径を大きくしなければならない。
遂には折れるおそれかある。そこで金属軸には高強度高
便度相質を用いることが要求され、一般には調質した金
属に更に軸受と摺動すべき表面を硬化して使うことが考
えられるが、予め調質し表面硬化した金属軸をろう付す
る場合はろう付炉を通過する際に金属軸がなまる問題が
生じ、逆にろう付後に調質を行うとセラミックスが損傷
したり接合部に歪が生じる問題がある“。後者の問題を
解消するためにろう付後に処理温度の低い窒化のみで硬
化する方法もあるが１時間を要する割に硬化深さが浅く
、中心部は依然として鈍っているため、軸としての所要
強度をもたせるには軸径を大きくしなければならない。
仮にこれらの問題がすべて解消さ第１たとしても高強度
高硬度材質には熱膨張係数の大きいものがほとんどであ
ることから前述の如くセラミックスとの熱膨張差による
接合近傍の歪は緩和されない。
高硬度材質には熱膨張係数の大きいものがほとんどであ
ることから前述の如くセラミックスとの熱膨張差による
接合近傍の歪は緩和されない。
本発明は斜上の問題を解消するもので、以下添付図面の
実施例にもとづいて本発明を説明する。
実施例にもとづいて本発明を説明する。
図面は本発明製造方法によって製造されるタービンロー
ターを示す要部断面図である。
ターを示す要部断面図である。
■は窒化珪素等のセラミックスで中実に製作された翼車
を示し、２はＴｉ、Ａｇ、Ｃｕ等ヤング率の低い金属ま
たはＷ 、 Ｍｏ等熱膨張係数の低い金属よりなる緩衝
板を示し、３は全体が調質され図示しない軸受と摺動す
る表面が表面焼入れ、浸炭、窒化等により硬化されてい
る金属よりなる軸受支承軸を示す。翼車１の端面１ａに
ｒｉ、Ｍｏ及びＣｕをそれぞれ０．１μ７Ｆ＋、、０．
１μｎＬ及び２μｍの厚さに順に積層蒸着し、蒸着面に
厚さ０．２膿の緩衝板２を融点７８０°ＣのＢＡｇ −
３銀ろうにてろう付した１掟、予め調質及び表面硬化さ
れた軸受支承軸３を上記緩衝軸２に当接し、両者を真空
中で電子ビーム溶接し。
を示し、２はＴｉ、Ａｇ、Ｃｕ等ヤング率の低い金属ま
たはＷ 、 Ｍｏ等熱膨張係数の低い金属よりなる緩衝
板を示し、３は全体が調質され図示しない軸受と摺動す
る表面が表面焼入れ、浸炭、窒化等により硬化されてい
る金属よりなる軸受支承軸を示す。翼車１の端面１ａに
ｒｉ、Ｍｏ及びＣｕをそれぞれ０．１μ７Ｆ＋、、０．
１μｎＬ及び２μｍの厚さに順に積層蒸着し、蒸着面に
厚さ０．２膿の緩衝板２を融点７８０°ＣのＢＡｇ −
３銀ろうにてろう付した１掟、予め調質及び表面硬化さ
れた軸受支承軸３を上記緩衝軸２に当接し、両者を真空
中で電子ビーム溶接し。
研摩加工により外形を整えるとともにバランス調整を讐
ることによってタービンローターを’Ａ造Ｔることがで
きた。かかるタービンローターはセラミックス製翼車１
と軸受支承軸３との間に低ヤング率の金属Ｃｕよりなる
緩衝板２を介在させていることから、ろう付接合近傍の
残存歪が極めて少μいものである。緩衝板２の材質を低
膨張性の金属とした場合もこれと同様の効果を奏する。
ることによってタービンローターを’Ａ造Ｔることがで
きた。かかるタービンローターはセラミックス製翼車１
と軸受支承軸３との間に低ヤング率の金属Ｃｕよりなる
緩衝板２を介在させていることから、ろう付接合近傍の
残存歪が極めて少μいものである。緩衝板２の材質を低
膨張性の金属とした場合もこれと同様の効果を奏する。
また緩衝板２と軸受支承軸３との接合手段は重子ビーム
溶接であることから、溶接面の軸受支承軸３の強度や硬
度が溶接後もそのまま維持される。この効果は接合手段
が摩擦溶接やレーザー溶接である場合も同陳であるが、
溶接部の加熱歪が少な（信頼性が高いという理由で電子
ビーム溶接が最も望ましい。
溶接であることから、溶接面の軸受支承軸３の強度や硬
度が溶接後もそのまま維持される。この効果は接合手段
が摩擦溶接やレーザー溶接である場合も同陳であるが、
溶接部の加熱歪が少な（信頼性が高いという理由で電子
ビーム溶接が最も望ましい。
本発明は上記の通り前述の従来技術の問題を解消する以
外に次の効果を有する。
外に次の効果を有する。
イ）ろう付するのは翼車１と緩衝板２との接合時のみで
あることから、ろう付炉搬入段階での品物の全長が短Ｄ
）（窯詰め効率が良好である。
あることから、ろう付炉搬入段階での品物の全長が短Ｄ
）（窯詰め効率が良好である。
口）ろう付段階の金属部分の長さが短かいので。
ろう付時に該金属部分が曲るおそれがな（歩留まりが良
い。
い。
図面は本発明製造方法の一実施例に従って製造されるタ
ービンローターを示す要部断面図である。 ｌ・・・翼車、２・・・緩衝板、３・−・軸受支承軸手
続 補 正 ■ 昭和５９年５月 ２日 特許庁長官若杉和夫殿 ２発明の名称 タービンローターの製造方法 ａ補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 郵便番号 ４６７−９１ （遡跣ｆｌｉｐ ４４０−６１１１） 本願、特許請求の範囲を別紙の通り訂正します。 〔特許請求の範囲〕 ［−中実のセラミックス製翼車に、または該興車工低ヤ
ング率もしくは低膨張性の金属よシなる緩衝板を接合し
た後肢緩衝板に、全体が調質されておシ少なくとも軸受
と摺動すべき表面が硬化されている金属よりなる軸受支
承軸を溶接することを特徴とするタービンローターの製
造方法。」
ービンローターを示す要部断面図である。 ｌ・・・翼車、２・・・緩衝板、３・−・軸受支承軸手
続 補 正 ■ 昭和５９年５月 ２日 特許庁長官若杉和夫殿 ２発明の名称 タービンローターの製造方法 ａ補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 郵便番号 ４６７−９１ （遡跣ｆｌｉｐ ４４０−６１１１） 本願、特許請求の範囲を別紙の通り訂正します。 〔特許請求の範囲〕 ［−中実のセラミックス製翼車に、または該興車工低ヤ
ング率もしくは低膨張性の金属よシなる緩衝板を接合し
た後肢緩衝板に、全体が調質されておシ少なくとも軸受
と摺動すべき表面が硬化されている金属よりなる軸受支
承軸を溶接することを特徴とするタービンローターの製
造方法。」
Claims (1)
- 中実のセラミックス製翼車に−又は低ヤング率もしくは
低膨張性の金属よりなる緩衝板を接合した後肢緩衝板ｔ
こ、全体が調質さｔｌており少なくとも軸受と摺動すべ
き表面か硬化さｔｌている金属よりなる軸受支承軸を溶
接することを特徴とするタービンローターの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4611984A JPS60190601A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | タ−ビンロ−タ−の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4611984A JPS60190601A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | タ−ビンロ−タ−の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60190601A true JPS60190601A (ja) | 1985-09-28 |
Family
ID=12738100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4611984A Pending JPS60190601A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | タ−ビンロ−タ−の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60190601A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59501B2 (ja) * | 1973-12-27 | 1984-01-07 | 株式会社 三和ケミカル | グアニジノカゴウブツノシンセイゾウホウホウ |
| JPS595701B2 (ja) * | 1976-09-26 | 1984-02-06 | 宏 彦坂 | 連続布無張力処理装置 |
-
1984
- 1984-03-09 JP JP4611984A patent/JPS60190601A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59501B2 (ja) * | 1973-12-27 | 1984-01-07 | 株式会社 三和ケミカル | グアニジノカゴウブツノシンセイゾウホウホウ |
| JPS595701B2 (ja) * | 1976-09-26 | 1984-02-06 | 宏 彦坂 | 連続布無張力処理装置 |
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